» » Эффективность технологий разработки сопутствующего сырья

Эффективность технологий разработки сопутствующего сырья

07.08.2016

Сущность, порядок и методы определения экономической эффективности

Оценка экономической эффективности технологий разработки сопутствующих полезных ископаемых - джеспилитов, гранитов, самоцветов - производилась с целью определения результативности комплексной разработки рудных месторождений Украины. Помимо определенного экономического эффекта от внедрения технологических решений по рационализации подготовительных, нарезных, буровзрывных и очистных работ при добыче рудных полезных ископаемых, это позволило получить эффект от разработки сопутствующего сырья. Для основных рудных месторождений Украины были разработаны типовые технологические решения вторичной разработки запасов рудных и нерудных сопутствующих полезных ископаемых.
Для условий Криворожского железорудного бассейна предложена технология параллельной разработки сопутствующих декоративных джеспилитов совместно с железной рудой. Для Никополь-Марганецкого марганцеворудного бассейна разработана технология последовательной добычи строительных гранитов. Также для месторождений Украины, содержащих камнесамоцветное сырье, разработаны эталонные системы разработки, подобрано оборудование, материалы и инструменты и даны инженерные рекомендации по их выбору и эффективному использованию с учетом энергосбережения горных работ.
Определение экономической эффективности добычи джеспилитов выполнено по методике, представленной ранее. Также определена ориентировочная прибыль от применения различных ресурсосберегающих способов отделения монолитных блоков от массива. Экономическая эффективность добычи гранитов определена путем сравнения расходов на закрытие шахты и сооружение нового горизонта, с учетом продажи гранитного щебня, полученного при проведении выработок. Определение себестоимости разработки месторождений, содержащих камнесамоцветное сырье выполнено по методике изложенной ранее. Определена ориентировочная участковая себестоимость 18-ти систем разработки, которые применимы для подземного и открытого способов добычи самоцветов.
Эффективность добычи джеспилитов в условиях Криворожского бассейна

На сегодня вскрытые, подготовленные и частично нарезанные запасы джеспилитов в несколько раз превышают запасы вскрытых богатых руд Кривбасса. Это обусловлено тем, что более 70% железных руд бассейна добывается с помощью камерных систем разработки с обрушением руды из выработок, которые проводят по джеспилитам лежачего бока залежей. Ресурсосбережение при добыче джеспилитов достигается за счет использования выработок, которые уже существуют на действующих шахтах бассейна, а также необходимого оборудования и персонала. Для выполнения добычных работ на каждый очистной блок необходимо проведение всего двух нарезных выработок.
Как показал анализ производственной ситуации по развитию горных работ на шахтах Кривбасса, существует резерв штата рабочих и оборудования, что позволит осуществить добычу крупноблочного джеспилита, разработка которого эффективна в низкоэнергетических участках массива шахтного поля, т.е. в лежачем боку выработанного пространства шахт. Максимального экономического эффекта можно достичь за счет отставания очистных работ по джеспилитам от добычи железной руды более чем на один отрабатываемый этаж. Затраты на подготовку добычных блоков к эксплуатации связаны с технологией проведения горных работ (табл. 6.9).
Эффективность технологий разработки сопутствующего сырья

Участковая себестоимость отделенного буровзрывным способом монолитного блока размерами 1,5х1х1 м составляет порядка 650 грн, а общешахтная себестоимость блока джеспилита составляет 970 грн. Однако следует отметить, что применение бризантных взрывчатых веществ создает дополнительную трещиноватость в массиве. При этом способе снижается качество и количество отделенных блоков. Возможно применение и других технологий по отделению блоков от массива, которые требуют постановки соответствующих исследований и проверки результатов в производственных условиях.
Особенностями участков месторождений, определяющими их ценность с позиций организации работ, являются наличие плоскостей наименьшего сопротивления раскалыванию и закономерное расположение трещин, что облегчает извлечение монолитных блоков. На шахтах бассейна такие плоскости расположены в трех взаимно перпендикулярных направлениях, что значительно облегчает получение монолитных блоков прямоугольной формы.
Экономическая эффективность безотходной обработки декоративного материала связана с эффективным управлением технологической и природной трещиноватостью. Технологическая трещиноватость появляется при добыче монолитных блоков. Управление природной трещиноватостью связано с оценкой блочности структуры и нарушенностью массива и дальнейшим прогнозированием распространения слоев внутри монолита с целью эффективного проектирования художественно-декоративных свойств изделий, которые планируется получить. Без учета этих факторов происходит потеря до 40% материала. То есть треснувшие плиты, полученные из монолита, будут реализованы за полцены или 100 грн/м2. Избежав этого, получим прибыль до 5,0 тыс. грн с одного блока. В объемах работы одной шахты имеем 12,8x5,0 = 64,0 тыс. грн/год.
Затем по атласу самоцветов Приднепровского региона проводится оценка соответствия видов джеспилитов видам декоративных материалов с необходимыми параметрами обработки, такими как геометрические размеры плит, виды и скорости резки материала, величина осевого усилия инструмента и его типы, виды полировки поверхностей и др.
Эффективность добычи гранитов в условиях Никополь-Марганецкого бассейна

Опыт ликвидации шахты № 1-бис ПАО «МГОК» раскрыл проблематику и убыточность этого процесса для Никопольского марганцеворудного региона. За 40 лет функционирования шахты № 1-бис было добыто 19,548 млн т сырой марганцевой руды. В результате исчерпания балансовых запасов в 2006 г. шахта была закрыта. Стоимость работ по ликвидации шахты определена сводным сметным расчетом в ценах 2005 г. и составила 6,9 млн грн, в том числе налог на добавленную стоимость —1,2 млн грн. Наибольшие затраты были связаны с рекультивацией земель, занятых отвалом и промышленной площадкой (11,8%), снятием покрытия автомобильных дорог и промышленной площадки (12,0%), демонтажем сетей и сооружений водоснабжения и канализации (35,8%). В соответствии с данными сводного сметного расчета стоимости ликвидации шахты № 1-бис трудоемкость выполнения работ составляет 331,004 тыс. чел./часов или 41375 чел./дней. Общая продолжительность выполнения работ составила 3 г., в том числе 1 месяц подготовительных работ (табл. 6.10 и 6.11).
Эффективность технологий разработки сопутствующего сырья

Численность производственного персонала шахты № 1-бис по состоянию на 01.07.2003 г. составляла 267 человек, в том числе 97 человек ИТР и служащих. Среднемесячная заработная плата одного работника шахты составляла 618,5 грн. Сокращенный персонал трудоустраивался в основном на комбинате. 147 человек трудоустроено в цехах комбината на вакантные места в соответствии с квалификацией. По мере завершения ликвидационных работ на шахте реализован перевод сокращенных работников на шахты № 9/10 - 35 человек и № 14/15-85 человек. Часть персонала трудоустроилась на других шахтах ПАО «МГОК» на вновь созданных рабочих местах, другая часть - на освобожденных рабочих местах за счет увольнений по собственному желанию, ухода на пенсию, в армию, по болезни и др.
Для определения ориентировочной стоимости строительства нового горизонта необходимо определить время вскрытия и подготовки сопутствующих запасов гранитов, необходимые параметры вскрывающих и подготовительных выработок, рассчитать и составить календарный план вскрытия и подготовки нового горизонта. Методика определения укрупненных параметров вскрытия и подготовки включает следующие этапы (табл. 6.12).
Эффективность технологий разработки сопутствующего сырья
Эффективность технологий разработки сопутствующего сырья

Вскрытие нового горизонта, которое включает капитальные затраты на углубку вертикальных стволов, проведение выработок околоствольного двора, квершлагов, и установку горного и электромеханического оборудования составляет 7,4 млн грн. При этом при сооружении горно-капитальных выработок в объеме 12500 м3 получают гранитный щебень фракцией 0-50 мм, который реализуется по цене 200 грн/м3, что в итоге позволяет сэкономить средств на сумму 2,5 млн т.
Затраты на ликвидацию одной марганцеворудной шахты составляют в среднем 6,9 млн грн. Продление срока службы шахты за счет сооружения нового горизонта по гранитам сопряжено с затратами на горно-капитальные работы в размере 4,9 млн грн, с учетом прибыли от продажи гранитного щебня, полученного от проведения выработок. Остаток сэкономленных средств в 2,0 млн грн является достаточным для покрытия текущих затрат, связанных с началом добычи сопутствующего полезного ископаемого - серого гранита.
С помощью предложенной технологии получаем монолитные блоки серого гранита с максимальными размерами 1,5х1,0х1,0 м, в соответствии с требованиями камнеобрабатывающей промышленности Украины. Участковая себестоимость отделенного буровзрывным способом монолита таких размеров составляет порядка 400 грн. При этом общешахтная себестоимость одного монолитного блока составляет около 520 грн.
Себестоимость добычи запасов камнесамоцветного сырья

Для определения основных ТЭП по системам разработки выполнен расчет участковой себестоимости по четырем системам согласно методике расчета, представленной в подразделе 6.1 для условий одного месторождения. Основными исходными данными для расчета участковой себестоимости по селективной системе разработки с ручным отделением материала от массива (табл. 6.17) являются: отрабатываемый блок серого гранита размером 1x1x1 м (1 м3) плотностью 2,6 т/м3; горнорабочий II разряда; основные инструменты -молоток, зубило и лопата. Общие затраты на добычу и себестоимость добычи 1 кг сырья представлены в табл. 6.13.
Эффективность технологий разработки сопутствующего сырья

Основными исходными данными для расчета участковой себестоимости щелевой системы разработки с клинощелевым отделением материала от массива (табл. 6.17) являются: отрабатываемый блок серого гранита размером 1x1x1 м (1 м3) и плотностью 2,6 т/м3; горнорабочий II разряда; материал - расширительная паста. Общие затраты на добычу и себестоимость добычи 1 кг сырья представлены в табл. 6.14.
Эффективность технологий разработки сопутствующего сырья

Основными исходными данными для расчета участковой себестоимости буровой системы разработки с буровым отделением материала от массива (табл. 6.17) являются: отрабатываемый блок серого гранита размером 1x1x0,4 м (0,4 м3) плотностью 2,6 т/м3; горнорабочий II разряда; инструменты - коронка для кернового бурения; оборудование - буровой станок кернового бурения с электрическим приводом. Общие затраты на добычу и себестоимость добычи 1 кг сырья представлены в табл. 6.15.
Эффективность технологий разработки сопутствующего сырья

Основными исходными данными для расчета участковой себестоимости пильной системы разработки с дисковым отделением материала от массива (табл. 6.17) являются: отрабатываемый блок серого гранита размером 0,5х0,5х0,5 м (1 м3) плотностью 2,6 т/м3; горнорабочий II разряда; инструмент - пила; оборудование - дисковая пила с электрическим приводом. Общие затраты на добычу и себестоимость добычи 1 кг сырья представлены в табл. 6.16.
Эффективность технологий разработки сопутствующего сырья

В предложенной классификации систем разработки запасов KCC Украины (см. табл. 5.7) заложен принцип, в котором возрастающий порядковый номер систем соответствует возрастающим затратам на их добычу. Благодаря чему при помощи аппроксимации значений себестоимости добычи от селективной (№ 1) и щелевой (№ 4) до буровой (№ 8) и пильной (№ 16), которые являются типовыми в своих группах, была установлена степенная закономерность изменения себестоимости добычи для всех 18 систем разработки. Определение ориентировочной себестоимости добычи 1 кг KCC выполнено по системам разработки №№ 1, 4, 8, 16, что позволило установить закономерность себестоимости добычи 1 кг сырья от системы разработки и объема энергозатрат на добычу (рис. 6.2, в ценах 3013 г.).
Эффективность технологий разработки сопутствующего сырья

Проведя аппроксимацию значений себестоимости, получаем уравнение зависимости ориентировочной себестоимости добычи 1 кг сырья от порядкового номера систем разработки. Для вариантов систем разработки КСС, функция себестоимости имеет вид (R2 = 0,98)
Эффективность технологий разработки сопутствующего сырья

где n - порядковый номер системы разработки (табл. 6.17).
С целью привязки к стоимости оборудования, цены на которое в долларовом эквиваленте не изменялись последние 20 лет, расчет ориентировочной себестоимости добычи 1 кг KCC по системам разработки выполнен в условных единицах. Статья затрат «стоимость оборудования» в калькуляции себестоимости добычи является доминирующей для систем разработки с механической отбойкой, ввиду чего себестоимость определена с 10% интервалом, который соответствует уровню колебания цен на добычное оборудование от разных производителей (табл. 6.17).
Эффективность технологий разработки сопутствующего сырья